特許 6985165 巻線分離装置および巻線分離方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6985165

(24)【登録日】2021年11月29日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】巻線分離装置および巻線分離方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/02 20060101AFI20211213BHJP

   H02K 15/04 20060101ALI20211213BHJP

   B23D 25/14 20060101ALI20211213BHJP

【ＦＩ】

   H02K15/02 A

   H02K15/04 Z

   B23D25/14 Z

【請求項の数】7

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2018-12672(P2018-12672)

(22)【出願日】2018年1月29日

(65)【公開番号】特開2019-134507(P2019-134507A)

(43)【公開日】2019年8月8日

【審査請求日】2020年12月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】506347517

【氏名又は名称】ＤＯＷＡエコシステム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100187849

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 隆史

(72)【発明者】

【氏名】成田 悟

(72)【発明者】

【氏名】藤盛 友彦

(72)【発明者】

【氏名】畠山 学

(72)【発明者】

【氏名】後藤 友哉

【審査官】 小林 紀和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２６８８６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０５５０３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０５７４９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２７０５２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３２４９１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１６７６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０１１９５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭５０−２６０１７（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２０１４−５７４９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第５０１０６３９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ １５／０２

Ｈ０２Ｋ １５／０４

Ｂ２３Ｄ ２５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステータ内に巻回された巻線の一方の折り返し部が切断されたステータから、前記巻線を分離させる巻線分離装置であって、
櫛歯状に並列する複数の楔部材を備えた一対の櫛歯構造体と、少なくとも一方の前記櫛歯構造体を他方の前記櫛歯構造体側へ押圧する押圧手段と、を有し、
一対の前記櫛歯構造体は互いの前記楔部材の尖端同士が対向して配置され、
前記楔部材はそれぞれ、尖端の楔部と基端側上面の傾斜部を有し、前記楔部は、前記ステータの切断されていない方の巻線の折り返し部に挿入可能であり、前記傾斜部は、前記楔部の上面の基端から上方へ向けて傾斜していることを特徴とする、巻線分離装置。

【請求項2】

前記櫛歯構造体の複数の楔部材は、前記押圧手段で押圧されたときに、平面視において一方の前記櫛歯構造体の隣接する楔部材同士の間に、対向する他方の前記櫛歯構造体の楔部材が位置するように交互に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の巻線分離装置。

【請求項3】

前記楔部は、上面が水平面であり、尖端の角度が１０°〜４５°であることを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載の巻線分離装置。

【請求項4】

前記櫛歯構造体の隣接する前記楔部材の間隔が１０ｍｍ〜３０ｍｍであり、前記櫛歯構造体は、前記押圧手段で押圧する方向と直交する幅方向の寸法が、前記ステータの直径以上であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の巻線分離装置。

【請求項5】

一対の前記櫛歯構造体の少なくとも一方の、少なくとも一部の楔部材は、前記押圧手段で押圧する方向の長さが、他の楔部材の長さとは異なっていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の巻線分離装置。

【請求項6】

一対の前記櫛歯構造体のうち一方の複数の楔部材は、前記押圧手段で押圧する方向の長さが等しく、他方の櫛歯構造体の複数の楔部材は、幅方向の一方から他方へ順に長くなっていることを特徴とする、請求項５に記載の巻線分離装置。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか一項に記載の巻線分離装置を用いた巻線分離方法であって、
ステータから露出している巻線の一方の折り返し部を切断して、前記巻線の巻回を解く切断工程と、
前記ステータの巻線を切断していない方を下にして、前記櫛歯構造体の前記楔部材に前記ステータの周縁部の下面を載置した後、少なくとも一方の前記櫛歯構造体を他方の前記櫛歯構造体側へ押圧する巻線分離工程と、を有し、
前記巻線分離工程は、一対の前記櫛歯構造体の楔部材の楔部が前記ステータの切断していない方の巻線の間に挿入され、前記櫛歯構造体の押圧に伴って、ステータが前記楔部材の傾斜部にガイドされて上方に引き上げられ、前記ステータと前記巻線とが分離されることを特徴とする、巻線分離方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、使用済みのモータや発電機の巻線をステータから分離する巻線分離装置および巻線分離方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、冷蔵庫やエアコン等の構成部品であるコンプレッサーに使用されているモータの部品のリサイクルが行われている。ところが、モータの巻線は、ステータに強固に巻き付けられているため、ステータから巻線を分離するのが極めて面倒であり、ステータ全体を破壊するなど、手間とコストを要する作業となっている。

【0003】

例えば特許文献１には、モータまたは発電機のコイル回収における作業効率の向上と回収コストの低下を図るために、ステータに端部が突出して挿入されたコイルの一端を切断し、コイルを固定してステータを押し出すことで、ステータとコイルとを分離する方法が開示されている。また、ステータに巻き付けられた巻線の切断装置は、例えば特許文献２等に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平３−１５５３５５号公報

【特許文献2】特開２０１１−６２０３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載されているように、コイルの一端を切断したステータからコイルを押し出して分離する方法では、装置構成が大型化または複雑化するうえ、作業効率も悪いという問題があった。

【0006】

そこで、本発明は、ステータ内に巻き付けられた巻線の一方を切断した後に、この巻線の分離を容易に行える巻線分離装置、および巻線分離方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記問題を解決するため、本発明は、ステータ内に巻回された巻線の一方の折り返し部が切断されたステータから、前記巻線を分離させる巻線分離装置であって、櫛歯状に並列する複数の楔部材を備えた一対の櫛歯構造体と、少なくとも一方の前記櫛歯構造体を他方の前記櫛歯構造体側へ押圧する押圧手段と、を有し、一対の前記櫛歯構造体は互いの前記楔部材の尖端同士が対向して配置され、前記楔部材はそれぞれ、尖端の楔部と基端側上面の傾斜部を有し、前記楔部は、前記ステータの切断されていない方の巻線の折り返し部に挿入可能であり、前記傾斜部は、前記楔部の上面の基端から上方へ向けて傾斜していることを特徴とする、巻線分離装置を提供する。

【0008】

前記櫛歯構造体の複数の楔部材は、前記押圧手段で押圧されたときに、平面視において一方の前記櫛歯構造体の隣接する楔部材同士の間に、対向する他方の前記櫛歯構造体の楔部材が位置するように交互に配置されていることが好ましい。また、前記楔部は、上面が水平面であり、尖端の角度が１０°〜４５°であることが好ましい。さらに、前記櫛歯構造体の隣接する前記楔部材の間隔が１０ｍｍ〜３０ｍｍであり、前記櫛歯構造体は、前記押圧手段で押圧する方向と直交する幅方向の寸法が、前記ステータの直径以上であることが好ましい。

【0009】

一対の前記櫛歯構造体の少なくとも一方の、少なくとも一部の楔部材は、前記押圧手段で押圧する方向の長さが、他の楔部材の長さとは異なっていてもよい。その際、一対の前記櫛歯構造体のうち一方の複数の楔部材は、前記押圧手段で押圧する方向の長さが等しく、他方の櫛歯構造体の複数の楔部材は、幅方向の一方から他方へ順に長くなっていてもよい。

【0010】

また、本発明は、前記巻線分離装置を用いた巻線分離方法であって、ステータから露出している巻線の一方の折り返し部を切断して、前記巻線の巻回を解く切断工程と、前記ステータの巻線を切断していない方を下にして、前記櫛歯構造体の前記楔部材に前記ステータの周縁部の下面を載置した後、少なくとも一方の前記櫛歯構造体を他方の前記櫛歯構造体側へ押圧する巻線分離工程と、を有し、前記巻線分離工程は、一対の前記櫛歯構造体の楔部材の楔部が前記ステータの切断していない方の巻線の間に挿入され、前記櫛歯構造体の押圧に伴って、ステータが前記楔部材の傾斜部にガイドされて上方に引き上げられ、前記ステータと前記巻線とが分離されることを特徴とする、巻線分離方法を提供する。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、ステータ内に巻き付けられた巻線の一方の折り返し部を切断した後、ステータを櫛歯構造体に載置するだけで、櫛歯状に配置された楔部材の尖端の楔部が巻線に挿入し、傾斜部がステータを上方へガイドすることにより、巻線がステータから分離される。したがって、巻線の分離および回収を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の形態にかかる巻線分離装置の概略を示す平面図である。

【図2】図１の巻線分離装置の側面図である。

【図3】図１の巻線分離装置の楔部材の形状を示す側面図である。

【図4】本発明の異なる実施形態にかかる櫛歯構造体の楔部材の長さの配置例を示す図である。

【図5】本発明の実施形態にかかる巻線分離装置を用いた巻線分離方法の手順を示し、（ａ）はステータの載置時、（ｂ）は楔部が巻線に挿入され始める状態、（ｃ）はステータと巻線とが分離されていく状態を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施の形態を、図を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0014】

図１は、本発明の実施の形態にかかる巻線分離装置１の概略を示す平面図であり、図２は図１の巻線分離装置１の側面図である。

【0015】

巻線分離装置１は、櫛歯状に並列する複数の楔部材１１を備えた一対の櫛歯構造体２ａ、２ｂと、一方（図１では右側）の櫛歯構造体２ａを他方（左側）の櫛歯構造体２ｂ側へ押圧する押圧手段としてのシリンダ３を有している。シリンダ３は、ばね式、油圧式など市販のものを適宜利用できる。なお、左右両方の櫛歯構造体２ａ、２ｂを互いの方向へ押圧するような押圧手段を有してもよい。

【0016】

一対の櫛歯構造体２ａ、２ｂは、互いの楔部材１１の尖端同士が対向するように配置されている。本実施形態では、左側の櫛歯構造体２ｂの複数の楔部材１１は、シリンダで押圧する方向（図１、２のＹ方向）における長さが全て等しく、右側の櫛歯構造体２ａの複数の楔部材１１は、幅方向（Ｘ方向）の一方（図１の下方）から他方（図１の上方）へ向けて順に長くなっている。

【0017】

櫛歯構造体２ａ、２ｂの楔部材１１は、それぞれ、基端側がボルト等で支持部４ａ、４ｂに支持されている。本実施形態では、左側の支持部４ｂは位置が固定され、右側の支持部４ａは、レール５に沿って図の左右方向に移動可能となっている。また、一対の櫛歯構造体２ａ、２ｂのそれぞれの楔部材１１は、図１に示すように、Ｘ方向において、一方の櫛歯構造体２ａ（２ｂ）の隣接する楔部材１１同士の間に、対向する他方の櫛歯構造体２ｂ（２ａ）の楔部材１１が位置するように設けられている。すなわち、櫛歯構造体２ａがシリンダ３で押圧されたときに、左右の櫛歯構造体２ａ、２ｂの楔部材１１同士が接触することなく、交互になるように配置されている。楔部材１１同士の間隔は、１０ｍｍ〜３０ｍｍが好ましく、これより小さくても大きくても、巻線の折り返し部への挿入が不十分になりやすい。それぞれの楔部材１１の幅方向（Ｘ方向）の厚さは５ｍｍ〜１０ｍｍ程度であればよい。また、複数の楔部材１１からなる櫛歯構造体２全体の幅方向（Ｘ方向）の寸法は、取り扱うステータ８の巻線９の露出部分の全てに確実に楔部材１１を挿入できるように、ステータ８の直径以上であることが好ましい。

【0018】

図３は、楔部材１１の形状を示す側面図である。図３において右側が支持部４ａ（４ｂ）に固定される基端側であり、左側が、巻線９に挿入される楔部１２である。楔部１２の上面は略水平であり、ステータ８をセッティングする際に、ステータ８の周縁部が載置される。楔部１２の下面側は、側方から見た角度θが１０°〜４５°になるように、下方に傾斜していることが好ましい。角度θが４５°を超えると、巻線９への挿入が困難になり、巻線９の分離が円滑に行えなくなる。角度θが小さい方が巻線９へ挿入しやすいが、１０°よりも小さいと、先端が細すぎて強度が不足し、楔部１２が破損しやすくなる。また、楔部１２の上面の基端側に、上方に向けて傾斜する傾斜部１３を有している。この傾斜部１３により、楔部材１１の上面に載置したステータ８が、楔部材１１同士が接近するにつれて上方へガイドされ、楔部１２が挿入された巻線９とステータ８とが分離される。なお、楔部１２の角度θは、２段階以上に変化するように構成してもよい。すなわち、例えば楔部１２の尖端から５０ｍｍまでは１０°、それ以降を４０°とする形状でもよい。

【0019】

なお、図１、図２の実施形態では、右側の櫛歯構造体２ａの複数の楔部材１１が、Ｘ方向の下方から上方へ向けて順に長くなるものとしたが、本発明はこれに限ることはない。ただし、一部の楔部材１１の長さが、他の楔部材１１の長さと異なっていることが好ましく、一対の櫛歯構造体２ａ、２ｂのうち、少なくとも一方がこのような構成を有していればよい。これにより、シリンダ３による押圧力を一部に集中させて伝えることができ、最も長い楔部材１１の楔部１２から順に巻線９に挿入され、より確実に巻線９への挿入および巻線９の引き抜きが行える。図４は、櫛歯構造体２ａの楔部材１１の長さによる配置が異なる実施形態を示し、図４（ａ）に示すように、幅方向の端から中央に向かって楔部材１１が長くなる配置や、図４（ｂ）に示すように、幅方向の２個所の楔部材１１が長くなる配置等でもよい。また、これらの楔部材１１は、メンテナンス上、個々に支持部４ａ（４ｂ）から脱着可能であることが好ましい。

【0020】

次に、図１、図２に示す巻線分離装置１を用いて、ステータ８内に巻回された巻線９を引き抜く巻線分離方法を説明する。

【0021】

先ず、ステータ８内に巻回された巻線９の一方の折り返し部を切断する。この切断工程では、ステータ８の内部に巻回されている巻線９が露出している上面、下面のいずれか一方の折り返されている巻線９を切断することで、巻線９の巻回状態を解除する。この切断には、例えば、ワイヤーカッター、ジェットカッター、ニッパーなどの公知の方法を用いることができる。その後の巻線分離工程で、反対側から巻線９が確実に引き抜けるように、切断工程では、折り返されている一方の巻線９は全て切断する。

【0022】

次に、巻線分離装置１を用いた巻線分離工程を行う。先ず、巻線９の折り返し部が切断された方を上側にして、ステータ８を、巻線分離装置１の一対の櫛歯構造体２ａ、２ｂの間に載置する。このとき、図５（ａ）に示すように、ステータ８の下面の周縁部を、両側の楔部材１１の上面に載せるようにする。図１に示すように一方の櫛歯構造体２ａの楔部材１１の長さが順次異なっている場合には、シリンダ３で左右の楔部材１１同士の間隔を微調整しなくても、ステータ８の直径に応じた位置に載置することができる。

【0023】

その後、シリンダ３を作動させて一方の櫛歯構造体２ａをＹ方向に移動させる。ステータ８の周縁部を楔部材１１の上面に載置することにより、ステータ８の下面から露出している巻線９は、楔部１２の尖端よりも下方に位置する。したがって、シリンダ３の作動によって櫛歯構造体２ａがＹ方向に移動し、楔部１２の上面がステータ８の下面に沿って移動することで、図５（ｂ）に示すように、楔部１２が巻線９内に挿入されていく。

【0024】

一対の櫛歯構造体２ａ、２ｂの楔部材１１は、互いに図１のＸ方向において交互に配置されているため、楔部材１１同士が接触することなく、巻線９内に押し込まれる。シリンダ３の作動により、左右両側の楔部材１１の間隔が狭くなり、重なっていくにつれて、図５（ｃ）に示すように、ステータ８の下面は、楔部１２の上面から傾斜部１３に載置されるようになる。つまり、楔部１２が巻線９に挿入されたまま、ステータ８は傾斜部１３にガイドされて上方に引き上げられる。しかも、巻線９に挿入された楔部１２の下面が下方に傾斜しているため、巻線９は下方へ引き下げられる。こうして、ステータ８と巻線９とが分離される。

【0025】

以上のように、本実施形態によれば、櫛歯構造体２の楔部材１１が、巻線９を下方へガイドする傾斜を有する楔部１２と、ステータ８を上方へガイドする傾斜部１３とを有していることにより、これらの傾斜角度によって、櫛歯構造体２ａにシリンダ３から押圧力が付与されたときに、楔部１２が巻線９に挿入されるとともに、巻線９からステータ８を引き離す力が付与される。したがって、簡単な構造で、容易にステータ８から巻線９を分離させることができる。

【0026】

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【実施例】

【0027】

本発明例として、図１、図２に示す巻線分離装置１を用いて、ステータ８から巻線９を分離した。櫛歯構造体２ａの楔部材１１の長さの最大は２５０ｍｍとし、楔部材１１の形状は図３に示すものを使用し、角度θは２７°とした。楔部１２の上面の水平部分の長さは２０ｍｍ〜９０ｍｍ、傾斜部１３と水平部分がなす角は１５５°とした。また、隣接する楔部材１１同士の間隔は１６ｍｍとした。

【0028】

従来例としては、上記特許文献１に示されるような分離装置を用い、コイル受けにステータを設置し、開閉アームをステータ位置まで移動した後、コイル掴み爪で巻線をつかんで引き抜く方法を行った。

【0029】

従来の引き抜き方法では、ステータ１個当たり４０秒かかっていたが、本発明例の巻線分離装置１を用いると、ステータ１個当たり２０秒で巻線の分離を行うことができた。

【産業上の利用可能性】

【0030】

本発明は、モータや発電機の巻線をステータから分離する際に適用できる。

【符号の説明】

【0031】

１ 巻線分離装置
２、２ａ、２ｂ 櫛歯構造体
３ シリンダ
４ａ、４ｂ 支持部
５ レール
８ ステータ
９ 巻線
１１ 楔部材
１２ 楔部
１３ 傾斜部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】